科學(xué)家用豬肉細(xì)胞令壞死肌肉重生(人造肉有哪些)

羅恩斯特朗中士至今記得，那個(gè)星期天是復(fù)活節(jié)。他和一隊(duì)?wèi)?zhàn)友在阿富汗赫爾曼德省的一條公路上巡視，突然一顆炸彈在附近爆炸了。一同受傷的有十個(gè)美國和阿富汗軍人，而斯特朗是其中傷勢最嚴(yán)重的。他被輸了42包血，又被直升機(jī)送到了德國，在沃爾特里德陸軍醫(yī)療中心治療了一個(gè)多月。

盡管幸運(yùn)地保住了雙腿，但斯特朗的左大腿上已被彈片剜去了一大塊皮肉，那里曾是四頭肌所在的部位?；氐郊液?，這位健壯的前海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員只能很別扭地走路，跑步則成了幻想?！敖?jīng)過幾個(gè)月的理療，我總算可以向后踢腿，卻沒法把腿往前送，因?yàn)槭Ｏ碌囊稽c(diǎn)肌肉根本不夠用?！庇捎谧呗窌r(shí)總是偏向右半側(cè)，斯特朗所有的肢體都向一邊扭，膝蓋、背臀、脖子總是疼?！拔易钌瞄L的事變成了摔跤?！?/p>

但這都是兩年前的事了。如今，斯特朗能自如地走路，在跑步機(jī)上鍛煉。他還準(zhǔn)備找個(gè)警察的職位，也算是軍隊(duì)生活的一種延續(xù)?！叭绻阕屑?xì)看，會(huì)發(fā)現(xiàn)我走路有點(diǎn)跛，但所有人都想不到我還能恢復(fù)成這樣。”

從豬肉到肌肉

人們還想不到的是，幫助斯特朗的是從豬身上取下來的一塊薄片。

這塊薄片，叫做細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix）。它是由細(xì)胞制造出來的物質(zhì)，可以說是動(dòng)物身上的建筑材料，所有的器官和組織都是靠它來支撐。多年以來，科學(xué)家一直以為它的作用就是用來固定器官。直到有人發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外基質(zhì)還有一種功能：對(duì)身體發(fā)出信號(hào)，讓某些器官或組織生長和自我修復(fù)。而且，從別的動(dòng)物身上取來的細(xì)胞外基質(zhì)，發(fā)出的信號(hào)照樣能讓人體聽從。

修復(fù)斯特朗的腿部用的正是細(xì)胞外基質(zhì)。他是第一批接受這種新療法的80名傷兵之一。這項(xiàng)試驗(yàn)療法是由美國國防部技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室撥款的，在臨床試驗(yàn)成功之后，許多美國普通市民也能受惠。

匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的外科醫(yī)生彼得?魯賓是這項(xiàng)技術(shù)研究的帶頭人。去年秋天，魯賓將斯特朗大腿上的傷疤全部切除，然后將一張羊皮紙薄厚的動(dòng)物組織縫在了僅存的一點(diǎn)肌肉上。這張東西就是從豬膀胱上取出來的細(xì)胞外基質(zhì)，它主要由膠原蛋白和其他蛋白質(zhì)構(gòu)成。在縫合之前，研究者先將細(xì)胞外基質(zhì)上的所有活細(xì)胞都剝除了，只剩一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的立體蛋白質(zhì)網(wǎng)架。這樣，人體對(duì)它的排斥程度可以降到最低。

很快，斯特朗的身體開始分解這塊基質(zhì)，與此同時(shí)，基質(zhì)向斯特朗的身體發(fā)出了一系列信號(hào)，將干細(xì)胞都召集過來，讓它們開始構(gòu)建肌肉細(xì)胞。盡管事先剝除了活細(xì)胞，但這塊基質(zhì)還是引發(fā)了人體免疫系統(tǒng)的一些反應(yīng)，不過這是有好處的。

“其實(shí)，你需要免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)東西。”研究的另一帶頭人，斯蒂芬?巴迪拉克教授解釋，“人體會(huì)說‘這玩意不是我身上的！但它告訴我應(yīng)該做些修復(fù)重建工作，最好還是聽一聽?！庇谑?，人體在基質(zhì)的激發(fā)下開始自我修復(fù)了。

細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)揮作用有個(gè)條件：得和健康的肌體組織直接接觸。這就是切除斯特朗的傷疤的原因。因?yàn)閭探M織沒法接通任何血管和細(xì)胞源。一旦縫合到了肌肉上，基質(zhì)便可以跟隨肌肉的運(yùn)動(dòng)伸展收縮。做完手術(shù)第二天，當(dāng)斯特朗開始做理療康復(fù)時(shí)，這塊組織會(huì)感受到機(jī)械運(yùn)動(dòng)的重負(fù)，然后意識(shí)到它應(yīng)該變出一塊肌肉，而不是其他什么。

指揮人體進(jìn)行修復(fù)重建

“我們在試著與自然合作，而不是對(duì)抗它?！卑偷侠私淌谑羌?xì)胞外基質(zhì)應(yīng)用上的先鋒，早在二十幾年前就開始研究這種物質(zhì)了。當(dāng)時(shí)他在普渡大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究室。一次，在研究人造心臟的時(shí)候，他需要將血液從身體的一側(cè)運(yùn)送到另一側(cè)，但巴迪拉克并不想用人造材質(zhì)的輸送管，因?yàn)槟菢涌赡軙?huì)引發(fā)血栓。

“我開始琢磨，有什么生物組織長得像管子呢？”他回憶，“腸子！”于是，他將實(shí)驗(yàn)室里一只名叫洛奇的狗麻醉了，將心臟附近的主動(dòng)脈換成了它身上的一截小腸。（巴迪拉克承認(rèn)，這種試驗(yàn)放到今天肯定是很難被批準(zhǔn)的。）

第二天上班前，他已經(jīng)對(duì)最壞的結(jié)果做好了思想準(zhǔn)備。但推開實(shí)驗(yàn)室的門時(shí)，洛奇居然在籠子里站了起來，搖著尾巴要早餐吃?！斑@真是太酷了！”

他們隨后對(duì)洛奇進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)在這段時(shí)間里，那截腸子已經(jīng)驅(qū)除了構(gòu)成腸道用的細(xì)胞，轉(zhuǎn)而獲得了用于構(gòu)造血管的細(xì)胞。也就是說，它已經(jīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成了血管?！昂髞砦覀兟l(fā)現(xiàn)，這里面起了決定性作用的就是腸子的細(xì)胞外基質(zhì)?！?/p>

其實(shí)，從豬、羊和其他動(dòng)物上提取細(xì)胞外基質(zhì)，用來治療肩肌腱損傷、疝氣和其他人體損傷，這種療法二十年前就開始應(yīng)用了?！暗藗冎皇前阉?dāng)作一種固定東西的網(wǎng)狀物，并沒有意識(shí)到它還能指揮人體進(jìn)行修復(fù)重建，而我們是第一個(gè)想到的?！卑偷侠朔浅Ｗ院?。

最初簽訂治療合同時(shí)，斯特朗是疑心重重的，“醫(yī)生們向我描述著即將進(jìn)行的治療，我覺得就像在聽科幻小說?！钡兄鴱?qiáng)烈的康復(fù)意愿，而且身體狀況也符合手術(shù)要求：這種療法需要病人還有一些肌肉殘留，以及沒有被破壞的神經(jīng)，不然縫再多細(xì)胞外基質(zhì)也沒用。

手術(shù)后不久，他已經(jīng)開始大踏步走路了?！拔铱梢詮澢ドw，把腿往前輕輕一踢，靠著重力和慣性，接下來的動(dòng)作自然而然就完成了?！笔中g(shù)兩周后，斯特朗已經(jīng)可以跟朋友去森林里打獵了。隨著細(xì)胞外基質(zhì)的分解吸收，斯特朗的進(jìn)展速度開始下降，但他一直都在進(jìn)步。盡管他的左大腿上仍有個(gè)怪異的大坑，但這正好清晰地展示了，只需要一小片新肌肉，人的腿就能重新運(yùn)作。

醫(yī)生們對(duì)斯特朗和其他人的恢復(fù)狀況也很滿意?！爱?dāng)然，我們讓他別抱過高的期望。這并不是魔術(shù)，不能幫他把整條腿都長回來。但他肯定會(huì)有改進(jìn)，可以做以前做不到的事?！北M管這種療法仍在試驗(yàn)發(fā)展階段，但它無疑給成千上萬名傷兵帶來了希望。他們在戰(zhàn)場上失去了四肢上的大部分肌肉，在過去，最好的治療方法只有截肢。

這個(gè)療法同樣能解決一些別的問題?！氨热?，以前去擁擠的餐廳或公共場所，我總得花很長時(shí)間規(guī)劃，找一個(gè)離出口近的地方坐。因?yàn)槲倚袆?dòng)太慢了，一旦發(fā)生什么緊急情況，我得來得及逃出去。這事困擾了我很久?！彼固乩市χ貞?，“如今，我可以想坐哪兒就坐哪兒了?！?/p>

人造肉有哪些

近期有新聞，內(nèi)容是中國第一款“人造肉”將于9月上市，也就說普通人可能會(huì)吃到人造肉了，在市面上就可以買到。那么，人造肉到底是什么，關(guān)于“人造肉”，有哪些東西、常識(shí)需要你了解的呢？下面小編就來介紹一些關(guān)于人造肉的生活常識(shí)。

方法/步驟

1

關(guān)于人造肉的生活常識(shí)——什么是人造肉：

顧名思義，人造肉就是人造的肉，如果這樣理解，那你就錯(cuò)了。據(jù)科學(xué)家解釋，人造肉分為兩種，一種是素肉：利用大豆等植物蛋白制成的“植物肉”，另一種是培植肉：利用動(dòng)物干細(xì)胞制造的人造肉。

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2

關(guān)于人造肉的生活常識(shí)——干細(xì)胞如何變成人造肉：

干細(xì)胞就是具有具有自我復(fù)制能力、可以分化為多種功能細(xì)胞的多潛能細(xì)胞，也就是說，人類利用動(dòng)物干細(xì)胞可以人工培植得到想要的肉（由許多細(xì)胞分化而成）。

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3

關(guān)于人造肉的生活常識(shí)——人造肉與普通肉的區(qū)別：

人造肉的口感不如普通肉，普通肉有骨頭、肉筋、脆骨等多種形態(tài)，但是人造肉一般只有碎肉形態(tài)，導(dǎo)致口感不佳。

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4

關(guān)于人造肉的生活常識(shí)——人造肉與普通肉的營養(yǎng)價(jià)值高低也不同：

普通肉中的蛋白質(zhì)以及氨基酸是人體所必需的營養(yǎng)成分。而人造肉中的營養(yǎng)成分可以人為控制，特別是脂肪含量高低可以控制。其中，植物蛋白因?yàn)椴缓兄痉浅＿m合“三高”人群。

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5

關(guān)于人造肉的生活常識(shí)——是否適合人類：

人造肉的好處是可以人為控制營養(yǎng)成分，從而針對(duì)特殊人群生產(chǎn)出不同成分比例的肉類商品，不同人群可以購買適合自己身體的人造肉種類。

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6

關(guān)于人造肉的生活常識(shí)——什么時(shí)候上市：

目前，首款國產(chǎn)人造肉將于9月份上市，可能會(huì)在中秋節(jié)時(shí)出現(xiàn)人造肉月餅，至于大量推廣，應(yīng)該還需要時(shí)間。

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人造肉跟正常肉相比，在營養(yǎng)上有什么區(qū)別？

人造肉有營養(yǎng)嗎?人造肉跟普通正常真肉有什么區(qū)別?人類對(duì)肉類的喜愛，是亙古不變的，現(xiàn)如今隨著發(fā)展，肉類也成為餐桌上必不可少的食物。

營養(yǎng)成分

“人造肉”為人工培育，使得其營養(yǎng)成分要比普通的肉類更為可控。在培育“人造肉”的過程中，人們可以通過控制加入脂肪細(xì)胞的多少，調(diào)節(jié)成品肉中的脂肪含量，這樣能培育出更適宜人類各種需求的肉質(zhì)。

人造肉技術(shù)采用的是細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)早已發(fā)明，但將其運(yùn)用于禽畜細(xì)胞的體外培育，則是在2013年才成功實(shí)施。

細(xì)胞體外培育技術(shù)，指的是從生物體內(nèi)取出組織或是細(xì)胞，將其放置于模擬的體內(nèi)生理環(huán)境中，在無菌、適當(dāng)溫度和一定的營養(yǎng)條件下，使其生存和生產(chǎn)。

克· 波斯特教授利用這項(xiàng)技術(shù)，從動(dòng)物體內(nèi)提取肌肉組織，從中分離提取得到肌肉細(xì)胞和脂肪細(xì)胞，并將其肌肉細(xì)胞放置于血清中進(jìn)行培養(yǎng)。血清中富含肌肉細(xì)胞生長分 裂所需的營養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、碳水化合物、維生素等，肌肉細(xì)胞利用這些營養(yǎng)成分，可在血清中迅速生長、分裂，并連結(jié)成細(xì)長的肉絲狀物質(zhì)。

這時(shí)，再在其中加 入適量的脂肪細(xì)胞，可使得肌肉細(xì)胞與脂肪細(xì)胞交聯(lián)形成類似肉類的組織，這即為通過細(xì)胞體外培育技術(shù)制備得到的“人造肉”。

所以人造肉的營養(yǎng)也是挺大的。

什么是PSE肉和DFD肉

1、PSE肉，俗稱水豬肉。

豬在宰后肌肉是蒼白、質(zhì)地松軟沒彈性、并且肌肉表面滲出肉汁，這種豬肉俗稱白肌肉，或“水煮樣”肉。

2，DFD肉

DFD肉是宰后肌肉pH值高達(dá)6.5以上，形成暗紅色、表面干燥的干硬肉。

擴(kuò)展資料 1、PSE肉的發(fā)生是應(yīng)激敏感豬受外部因素刺激后，腺粒體能量代謝的永久缺陷，肌能代謝不足，內(nèi)糖酵解加強(qiáng)導(dǎo)致肌肉中6 -磷酸葡萄糖含量升高，1、6 -二磷酸果糖ATP和肌磷酸含量降低，因此機(jī)體的耗氧率增加，糖酵解加快，乳酸大量生成，肌肉pH值迅速下降，從而肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白的凝結(jié)收縮呈顆粒狀，水分解離，肌肉的持水性下降。簡單說就是高代謝速率導(dǎo)致持續(xù)高溫以及低pH值，產(chǎn)生劇烈、明顯的蛋白質(zhì)變性引起的。

事實(shí)上外界刺激，如擊昏或刺殺等，使腎上腺素或其他激素類物質(zhì)釋放，在肌肉中產(chǎn)生厭氧乙醇，同時(shí)因身體上和心理上的應(yīng)激，體溫會(huì)升高，從而形成PSE肉。

PSE肉的產(chǎn)生機(jī)制，一般以自由基理論為基礎(chǔ)。敏感豬遭受高強(qiáng)度應(yīng)激因子的作用后，自由基代謝發(fā)生紊亂產(chǎn)生增加，其清除自由基能力減弱，因此自由基過剩，活性氧增多，進(jìn)行脂質(zhì)氧化生成丙二醛和乙烷等。

丙二醛等交聯(lián)劑會(huì)使細(xì)胞發(fā)生交聯(lián)而失去活力變性壞死，結(jié)果使肌肉吸附水的能力下降。蛋白質(zhì)變性以及脂質(zhì)氧化導(dǎo)致細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)與功能受到破壞，細(xì)胞內(nèi)液釋出。同時(shí)應(yīng)激行為消耗大量能量，體內(nèi)以肌糖原酵解方式補(bǔ)充能量，從而產(chǎn)生大量的乳酸，因而肌肉中pH值降低，蛋白質(zhì)發(fā)生變性。

2、DFD肉的產(chǎn)生機(jī)理與骨骼肌中糖原含量有很大關(guān)系。牲畜在經(jīng)過休息或者無壓力的時(shí)候，體內(nèi)肌糖原含量大約占體質(zhì)量的0.8%-1.0%，但是當(dāng)牲畜發(fā)生宰前應(yīng)激，肌糖原含量小于0.6%時(shí)，宰后無氧糖酵解產(chǎn)生的乳酸便不足以使胴體宰后24 h的pH值下降到正常范圍 （5.4-5.7），因此產(chǎn)生DFD肉。

攀爬、打斗和混群等行為都會(huì)大量消耗糖原，尤其是白肌纖維的肌糖原極易被消耗殆盡，形成DFD肉，還可能造成某些免疫功能障礙。牲畜在屠宰前長期處于緊張狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致DFD肉發(fā)生率升高。宰前較好的飼養(yǎng)條件、合適的運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸密度、舒適的待宰環(huán)境、適宜的待宰時(shí)間會(huì)降低DFD肉的發(fā)生率。

參考資料：-PSE肉

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